一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构，包括氢循环泵,所述氢循环泵上通过管道连接有空入氢出结构以及空出氢入结构，所述空入氢出结构、空出氢入结构及氢循环泵通过管路连接达到三部分串联连接，本发明专利技术涉及双燃料电池电堆系统技术领域。实现了进入双燃料电池电堆气体的合理均匀化；双燃料电池电堆在冷/热启动时，通过调节两模块中水的温度从而辅助电堆启动；实现了氢气循环功能，将压力监测装置集成于模块上，实现模块集成化，节省空间及节约成本。节省空间及节约成本。节省空间及节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构


[0001]本专利技术涉及双燃料电池电堆系统
，具体为一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构。

技术介绍

[0002]氢燃料电池是一种可以由化学能直接转为电能的新型清洁能源，它震动小、噪声低、产物水可二次利用，同时还具有启动快、功率密度大、寿命长及腐蚀性较低等优点，其在航空航天、交通等领域应用比较广阔，尤其是广泛应用于氢燃料电池汽车上。目前大多数新能源车上搭载的是氢燃料电池单堆系统，随着对氢燃料电池堆功率需求的提高，大功率氢燃料电池系统逐渐被广泛认可，这无疑对电堆设计者也提出更难更高的要求。在满足市场需求下，双燃料电池电堆系统的搭建应运而生，但目前搭载双燃料电池电堆系统的交通工具几乎没有，由于与双燃料电池电堆系统关联的功能件与管路较多，控制方案也较为复杂，难以解决通过一个简单结构实现一个进气（氢气或空气）端口匹配双燃料电池电堆并使进入电堆的气体分配均匀的问题，该结构又能实现氢气再循环功能，从而提高氢气的利用率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决上述问题，设计了一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构。
[0004]实现上述目的本专利技术的技术方案为，一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构，包括氢循环泵，所述氢循环泵上通过管道连接有空入氢出结构以及空出氢入结构，所述空入氢出结构、空出氢入结构及氢循环泵通过管路连接达到三部分串联连接。
[0005]所述空入氢出结构由空入氢出模块本体、第一空入氢出模块盖板和第二空入氢出模块盖板构成，所述第一空入氢出模块盖板和第二空入氢出模块盖板安置于空入氢出模块本体两侧，所述空入氢出模块盖板上安装有第一压力测点底座、第二压力测点底座以及第一脉冲阀底座。
[0006]所述空出氢入结构由空出氢入模块本体、第一空出氢入模块盖板以及第二空出氢入模块盖板构成，所述第一空出氢入模块盖板以及第二空出氢入模块盖板安置于空出氢入模块本体两侧，所述第一空出氢入模块盖板上安装有第三压力测点底座、第四压力测点底座以及第五压力测点底座。
[0007]所述空入氢出模块本体上右侧壁面开设有第一安装孔和第二安装孔，所述空入氢出模块本体上位于第一安装孔和第二安装孔边缘处开设有空入氢出模块氢气腔，所述空入氢出模块氢气腔上开设有第一氢气入口、第二氢气入口以及第一氢气出口，所述空入氢出模块本体上且位于空入氢出模块氢气腔边缘处开设有外散热腔，所述外散热腔上开设有上散热腔入水口以及下散热腔出水口。
[0008]所述空入氢出模块本体上左侧壁面开设有空入氢出模块空气腔，所述空入氢出模块空气腔内开设有第一空气入口、第一空气出口以及第二空气出口，所述空入氢出模块本
体上且位于空入氢出模块空气腔边缘处开设有上散热腔以及下散热腔，所述上散热腔上开设有上散热腔出水口，所述下散热腔上开设有下散热腔入水口。
[0009]所述空出氢入模块本体右侧壁面上开设有第一减重腔，所述空出氢入模块本体上开设有空出氢入模块空气腔，所述空出氢入模块空气腔侧壁面开设有第三空气出口、第二空气入口以及第三空气入口，所述空出氢入模块本体内开设有第四安装孔以及第五安装孔，所述空出氢入模块本体上开设有第三安装孔，所述空出氢入模块本体上开设有排水口。
[0010]所述空出氢入模块本体上左侧壁面开设有空出氢入模块氢气腔，所述空出氢入模块氢气腔上开设有第二氢气出口、第三氢气出口、第三氢气入口以及第四氢气入口，所述空出氢入模块氢气腔上开设有第六安装孔，所述空出氢入模块本体上开设有多个第二减重腔。
[0011]所述氢循环泵与空入氢出结构之间的管道上插装有第一连接块。
[0012]所述氢循环泵与空出氢入结构之间的管道上插装有第二连接块。
[0013]所述空入氢出结构以及空出氢入结构均采用铝合金材质，并用O型圈密封元件及螺栓预紧的方式进行密封。
[0014]利用本专利技术的技术方案制作的一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构，目前市面上以双燃料电池电堆集成的系统很少，与电堆所匹配零件多且繁杂，膜增湿器只有一个输出端口能与电堆相连，同样车载供氢也只有一个输出端口能与电堆相连，因此本专利技术解决了上述一个进气端口对应两个输出端口的问题，实现了进入双燃料电池电堆气体的合理均匀化；双燃料电池电堆在冷/热启动时，通过调节两模块中水的温度从而辅助电堆启动；实现了氢气循环功能，将压力监测装置集成于模块上，实现模块集成化，节省空间及节约成本。
附图说明
[0015]图1为本专利技术所述一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构的结构示意图。
[0016]图2为本专利技术所述一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构的空出氢入模块本体的右视图。
[0017]图3为本专利技术所述一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构的空出氢入模块本体的左视图。
[0018]图4为本专利技术所述一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构的空入氢出模块本体的右视图。
[0019]图5为本专利技术所述一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构的空入氢出模块本体的左视图。
[0020]图中：1
‑
氢循环泵；2
‑
第二减重腔；3
‑
第一连接块；4
‑
第一空入氢出模块盖板；5
‑
空入氢出模块本体；5.1
‑
第一安装孔；5.2
‑
第二安装孔；5.3
‑
第一氢气入口；5.4
‑
第二氢气入口；5.5
‑
空入氢出模块氢气腔；5.6
‑
第一氢气出口；5.7
‑
上散热腔入水口；5.8
‑
下散热腔出水口；5.9
‑
外散热腔；5.10
‑
第一空气入口；5.11
‑
第一空气出口；5.12
‑
第二空气出口；5.13
‑
上散热腔出水口；5.14
‑
上散热腔；5.15
‑
下散热腔；5.16
‑
下散热腔入水口；5.17、空入氢出
模块空气腔；6
‑
第一压力测点底座；7
‑
第一脉冲阀底座；8
‑
第二压力测点底座；9
‑
空出氢入模块本体；9.1
‑
第三空气出口；9.2
‑
第二空气入口；9.3
‑
第三空气入口；9.4
‑
第三安装孔；9.5
‑
第四安装孔；9.6
‑
第一减重腔；9.7
‑
第五安装孔；9.8
‑
空出氢入模块空气腔；9.9
‑
排水孔；9.10
‑
第二氢气出口；9.11
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构，包括氢循环泵（1）,其特征在于，所述氢循环泵（1）上通过管道连接有空入氢出结构以及空出氢入结构，所述空入氢出结构、空出氢入结构及氢循环泵（1）通过管路连接达到三部分串联连接。2.根据权利要求1所述的一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构，其特征在于，所述空入氢出结构由空入氢出模块本体（5）、第一空入氢出模块盖板（4）和第二空入氢出模块盖板（11）构成，所述第一空入氢出模块盖板（4）和第二空入氢出模块盖板（11）安置于空入氢出模块本体（5）两侧，所述空入氢出模块盖板（4）上安装有第一压力测点底座（6）、第二压力测点底座（8）以及第一脉冲阀底座（7）。3.根据权利要求1所述的一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构，其特征在于，所述空出氢入结构由空出氢入模块本体（9）、第一空出氢入模块盖板（12）以及第二空出氢入模块盖板（16）构成，所述第一空出氢入模块盖板（12）以及第二空出氢入模块盖板（16）安置于空出氢入模块本体（9）两侧，所述第一空出氢入模块盖板（12）上安装有第三压力测点底座（13）、第四压力测点底座（14）以及第五压力测点底座（15）。4.根据权利要求1所述的一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构，其特征在于，所述空入氢出模块本体（5）上右侧壁面开设有第一安装孔（5.1）和第二安装孔（5.2），所述空入氢出模块本体（5）上位于第一安装孔（5.2）和第二安装孔（5.2）边缘处开设有空入氢出模块氢气腔（5.5），所述空入氢出模块氢气腔（5.5）上开设有第一氢气入口（5.3）、第二氢气入口（5.4）以及第一氢气出口（5.6），所述空入氢出模块本体（5）上且位于空入氢出模块氢气腔（5.5）边缘处开设有外散热腔（5.9），所述外散热腔（5.9）上开设有上散热腔入水口（5.7）以及下散热腔出水口（5.8）。5.根据权利要求1所述的一种适用于双燃料电池电堆系统的气体分配及氢循环结构，其特征在于，所述空入氢出模块本体（5）上左侧壁面开设有空入氢出模块空气腔（5.17），所述空入氢出模块空气腔（5.17...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣，佟才超，叶帅，李杰，
申请(专利权)人：大连擎研科技有限公司，
类型：发明
国别省市：